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Thèse Grégory Barriere

"Neuromodulation des réseaux sensori-moteurs: implication des systèmes peptidergique et dopaminergique "

Le 16 décembre 2004

Résumé

Au sein de l’équipe Motricité automatique, dirigée par Jean-René Cazalets, nous étudions l’organisation, la modulation et la plasticité du réseau locomoteur lombaire (CPG locomoteur). Ce réseau, localisé au niveau des segments lombaires de la moelle épinière, est chargé d’organiser spatialement et temporellement la contraction des muscles des pattes postérieures au cours de la locomotion chez l’animal. Les centres supérieurs, situés au niveau de l’encéphale et du tronc cérébral, constituent les systèmes de commandes de ce réseau et véhiculent leurs informations par le biais des voies descendantes. Par ailleurs, au cours de l’acte locomoteur, les retours proprioceptifs jouent un rôle prépondérant dans le contrôle fin des sorties motrices afin d’ajuster l’acte locomoteur au contraintes environnementales (nature du sol…).

Au cours de ce travail de thèse, je me suis appuyé sur le modèle de moelle épinière de rat nouveau-né isolée in vitro. Cette préparation peut être maintenue en vie pendant plusieurs heures lorsqu’elle est baignée par un liquide physiologique approprié. Il est alors possible d’enregistrer en extra- ou en intracellulaire les différents éléments neuronaux constitutifs de la circuiterie lombaire et ainsi d’analyser l’effets de différents agents pharmacologiques. La première partie de ce travail a consisté à caractériser le pouvoir neuromodulateur de la dopamine et de plusieurs peptides sur les activités produites par le réseau locomoteur. Nous avons pu montrer que le système dopaminergique, encore peu exploré jusqu’àlors sur notre modèle, constituait un puissant système neuromodulateur capable d’agir durablement sur le fonctionnement du CPG locomoteur et nous avons également pu mettre en évidence que les neuropeptides présents au sein des voies descendantes pouvaient potentiellement intervenir en qualité de neuromodulateurs sur le fonctionnement de ce même réseau.

Au cours de la seconde partie de notre travail nous nous sommes intéressés à la plasticité activité dépendante exprimée au niveau de la synapse établie entre les fibres afférentes du réflexes d’étirement (fibres Ia) et les motoneurones et à la modulation dopaminergique de ce phénomène plastique (métaplasticité).

Nous avons mis en évidence, d’une part, que la dépression exprimée au niveau de cette synapse, lors de la mise en jeu répétée des fibres afférentes, variait avec la fréquence de stimulation (1Hz vs 5 et 10Hz) et que d’autre part la dopamine agissait sur les processus cellulaires de ce phénomène de dépression.

Focus


Grégory Barriere a préparé sa thèse sous la direction de Jean René Cazalets dans le Laboratoire de Physiologie et physiopathologie de la signalisation cellulaire de Bernard Bioulac.

Jury

Président du jury : Bernard Bioulac, Professeur, université bordeaux 2
Rapporteur 1: F Clarac, Directeur de recherche émérite
Rapporteur 2: J-Y Barthe , Chargé de recherche
Examinateur 2: S Rossignol , Professeur, Université de Montréal (UdM)
Directeur de thése : J-R Cazalets , Directeur de recherche, Cnrs